The NOvA Series | 1 Control Room

INTRO

Una de las películas más taquilleras del verano 2013 fue Pacific Rim (Titanes del Pacífico) dirigida por el mexicano Guillermo del Toro.  Recreada en el futuro cercano  y para el gusto de algunos fanáticos -considero- se apega un poco a la trama de Neon Genesis Evangelion o de Mazinger Z. Básicamente la historia describe la lucha de la humanidad contra monstruos gigantes que quieren acabar con ella.

Las animaciones son geniales y verla en una IMax en 3D vale mucho la pena pero de ahí en más, la historia no tiene mucho que contar.

SSD-19060.DNG

Fancy Control Room

En una de las escenas se ve a Mako Mori discutir con el comandante Stacker Pentecost sobre su deseo de formar parte de la flotilla que buscara combatir a las iguanas gigantes (llamadas Kaijus). Es en esa parte donde podemos apreciar algo que es común en esta y un sin fín de muchas otras películas: un Centro de Operaciones de alta tecnología, lleno de gente enfrascada viendo monitores de computadoras, con múltiples botones y sensores de colores brillantes… y por supuesto, un gran mapa mundi o en su defecto, una enorme pantalla digital!

Pero, ¿existirán tales “centros de control” en la vida real? Si es así, ¿podrían pensar en alguno? ¿cómo lucen de verdad? ¿será que tendrán cámaras y monitores gigantes? ¿qué hace la gente ahí que los tiene tan “absortos” del mundo?

CONTROL ROOM

La actividad en el piso 12 del Wilson Hall en Fermilab ha ido en aumento últimamente. El número de veces que la campanilla del asensor suena a lo largo del día así lo demuestra.
Y es que desde que el beam entró en operaciones gran cantidad de científicos y técnicos pertenecientes a diversos experimentos de la Intensity Frontier entran y salen del Neutrino Control Room. El ir y venir de gente ocurre las 24h del día con ligeras interrupciones durante los fines de semana. Con el beam de protones en el Main Inyector se da por concluida la fase de actualizaciones y se inicia la etapa de colecta de datos. Datos que cuestan y definen muchas cosas.

NOvA Control Room

NOvA Control Room

Si bien el Neutrino Control Room (CR) de Fermilab no se ve tan futurista como el de Titanes del Pacífico, sí alberga una serie de experimentos pioneros en la física de neutrinos: MINOS+, MINERvA, MicroBOONe y NOvA.

En las siguientes líneas les comentaré un poco sobre mi experiencia en el CR de NOvA.

SHIFTERS

Las personas que activamente estan en el CR se les denomina shifters. Estar on shift es básicamente estar de guardia. El día se divide en tres guardias: Día (8:00am-4:00pm ), Tarde (4:00pm-12:00am) y Noche (12:00am-8:00am). Dentro sus múltiples responsabilidades, el shifter deberá:

  • Mantener la colecta actual de datos en todos y cada uno de los detectores en funcionamiento,
  • Reportar todo desperfecto que ponga en riesgo la colecta de datos y que este fuera del alcance del shifter a los expertos,
  • Mantener comunicacion constante con otros centros de Control (Acceleration Division, Ash River, etc) y
  • Reportar el historial de todas sus actividades en el diario electrónico (logbook) para futura referecias.

Cada institución perteneciente a la colaboración NOvA tiene como obligación cubrir cierto número de guardias. Esta en el reglamento. En promedio, cada persona cubre 3 guardias en 4 meses.

La mayoría de los novatos seguimos el Manual de Referencia con instrucciones básicas sobre qué hacer durante la guardia. Pero debido a la constante serie de actualizaciones tanto a los sistemas de monitoreo como a las configuraciones de hardware -esto es, más botones y más monitores- dicho manual es muchas veces, obsoleto. Soluciones temporales involucran notas a lápiz, tachaduras, rayones, información extra y hasta dibujos en los bordes y exteriores de dicho manual.

En el cambio de guardias, se a convertido en un saludo ya decir al novato ¡¡No rompas el detector!! Y es que lo peor que te pueda pasar estando en el CR es que todo se venga abajo y que ningún experto conteste el teléfono. Durante la pasada estación de lluvias por ejemplo, varias veces hubo apagones en los sistemas. Tales infortunios echaron por la borda horas de trabajo acumulado y retrasaron hasta por 3 días la colecta de datos, para el deleite de los cordinadores del experimento, DAQ experts y de los propios shifters.

Lo mejor que te puede pasar estando de guardia es que sólo te dediques a completar formas de Check-Out -decir que todo funciona OK para después postearlo en el diario- o ya de plano, si tienes suerte de campeón, observar una interacción neutrino-núcleo en la pantalla de eventos.

En los días de instalación y puesta en marcha de los primeros bloques del detector lejano (FarDet) en Ash River MN, el CR de Fermilab era un tremendo caos. Dado que -casi- ninguno de los sistemas de monitoreo funcionaba como debiera en aquella época, el shifter tenía sobre sus hombros la responsabilidad de mantener colectas de datos tan frágiles como un hilo de hielo. Eso y lidiar con el humor de tus superiores.

Los sistemas de monitoreo a los cuales el shifter tiene acceso y control en el CR son:

  • Run Control: Controla el inicio y fin la colecta de datos (Run). Si el detector fuera una cámara y el beam de neutrinos fuera la luz, RC sería el sistema que controla obturador y disparador.
  • Memory Viewer: Una vez que la foto es tomada, se debe almacenar en alguna parte. En ese complicado proceso de almacenamiento, MV monitorea la salud y estado de los dispositivos de memoria.
  • Online Monitoring: Sería la visualización de la foto en una pantalla CCD una vez que la foto es tomada. Brinda una primera imagen de partículas (como rayos cosmicos) y “ruido” a través del detector. También ayuda a visualizar si algunos componentes electrónicos estan o no funcionando correctamente.
  • Environmeltal Monitoring: Toma parte de las condiciones ambientales del detector, tales como humedad, temperatura ambiental y de sus componentes electrónicos.
  • Power Supply Monitoring: Permite llevar un registro de variables como voltajes y corrientes del sistema. Con ciertos privilegios, se puede mandar apagar de forma total o parcial el detector de manera remota. También se puede mandar tostar el detector o electrocutar a algún técnico que este instalando piezas en el lugar.

Existen también cámaras en las instalaciones tanto del CR como de los detectores (NDOS, FarDet, NearDet) por lo que se tiene una vista en tiempo real de todos los procesos que involucran instalación y monitoreo. Se puede ver por ejemplo a trabajadores descansando del otro lado de la pantalla y ellos pueden ver a shifters visitando Facebook en lugar de poner atencion a las alarmas. Big Brother version Scientific.

De der. a izq. : Run Control, OnMon, WebCams GUIs.

De izq a der: Run Control, OnMon. Arriba: WebCams GUIs.

DAQ EXPERTS

Las personas que se llevan mi respeto y admiración por la brutal carga de trabajo, responsabilidad y conocimiento en el área que manejan, son los DAQ Experts. No estoy queriendo decir que sean los héroes de la novela, pero en mi experiencia, han sido las personas que más batallas han enfrentado con tal de hacer que este experimento salga adelante. Al menos en esta fase inicial y a nivel computacional.

El Data Acquisition System es el sistema encargado de hablar con la electrónica de los detectores, recolectar los datos y llevarlos a almacenamiento. DAQ experts son la gente que trabaja con ese sistema. Si tuviera que describirlos en un párrafo, sería:

Gurús en computación. Master Chiefs de Redes e Interfaces electrónicas. Hacen que las cosas funcionen desde la Xterm de su Macbook. No molestarlos.

Environmental & Power supply GUIs

Environmental & Power supply GUIs

CONCLUSIONS

A estas alturas del año, la construcción del FarDet esta casi a su fin. El siguiente paso será comenzar a poner en marcha el NearDet y ponerlo a trabajar. Esto requerirá que tanto los shifters del CR como otros grupos sumen esfuerzos y aprendan de errores cometidos.

Así es esto y qué mejor que estar en la fase inicial de este gran proyecto.

Vista desde el CR. Junio 2013.

Vista desde el CR. Junio 2013.

——
The NOvA Series es un intento por difundir a la comunidad de ConCiencia algunas de las experiencias que como grad student he tenido dentro de la colaboración NOvA. En futuras entregas discutiré con más detalle en qué consiste el experimento, qué es lo que busca, cómo funciona, entre otros. Preguntas y comentarios son bienvenidos!

%:cout>> ++ Felices Fiestas!! ++

One Response to The NOvA Series | 1 Control Room

  1. fefino dice:

    ¡Gracias Andrés! Ojalá muy pronto tengamos la siguientes entregas… Un abrazo….

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

w

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: